Тестирование трех процессоров Intel Sandy Bridge. Эволюция или революция?

Ситуация на рынке процессоров в наше время достаточно однозначная, компания Intel занимает лидирующую позицию в большинстве сегментов, однако компания AMD плотно зафиксировала свои позиции в mainstream-сегменте, предлагая покупателю достаточно “дешевые” шестиядерные процессоры, которые, правда, могут противостоять только четырёхъядерным процессорам конкурента. Это расположение сил не изменил и выход самого высокочастотного шестиядерника от AMD, Phenom II 1100. С появлением процессоров, основанных на новой архитектуре Sandy Bridge, конкуренту, скорее всего, придется дополнительно снизить цену на свою продукцию.

В новом году Intel решила укрепить свои позиции не только по части процессоров, но и в сегменте интегрированных видеоадаптеров. Здесь компания планирует завоевать самый массовый сегмент видеорешений – интегрированный сегмент. В общем-то, более 50% продаж графических чипов и так приходилось на долю Intel, теперь же компания рассчитываетет составить конкуренцию ATI и NVIDIA в нижнем ценовом сегменте.

⇡#Немного теории

Несмотря на кажущееся сходство с предыдущими архитектурами Nehalem и Westmere, Sandy Bridge имеет достаточно много особенностей и нововведений, с которыми подробно можно ознакомиться в нашей статье по микроархитектуре Sandy Bridge, часть I. Вкратце остановимся на наиболее важных из них.

Прежде всего, стоит отметить появления абсолютно новой кольцевой 256-битной межкомпонентной шины (Ring Interconnect), которая служит для обмена данными между основными блоками процессора: четырьмя основными ядрами, графическим ядром, системным агентом и L3 кеш-памятью. Производительность кольцевой шины при частоте 3 ГГц составляет порядка 96 Гбайт/с между каждым из подключенных блоков. Такая пропускная способность с запасом обеспечивает потребности основных элементов ядра, что в свою очередь способствует достаточно простому масштабированию количества вычислительных блоков в будущем.

Следующее на что стоит обратить внимание, это появление так называемого системного агента (System Agent). Этот модуль содержит в себе контроллер памяти DDR3, модуль управления питанием (Power Control Unit, PCU), контроллеры PCI-Express 2.0, DMI, блок видеовыхода. Как и все основные блоки процессора, системный агент также подключен к скоростной кольцевой шине и располагается на одном кристалле с четырьмя x86 ядрами CPU. “Переехавший” на основной кристалл контроллер памяти вновь стал двухканальным – трехканальный контроллер, по мнению Intel, для настольных систем оказался избыточным. Контроллер PCI-Express 2.0 обеспечивает 16 линий PCI-E, которые при использовании систем из нескольких дискретных видеоадаптеров могут быть распределены по схеме 8+8 при использовании двух слотов или 8+4+4 при использовании трёх слотов PCI-E x16.

Интересной частью системного агента является контроллер управления питанием (PCU). Он отвечает за динамическое изменение напряжений питания и частот всех основных блоков процессора, причем для ядер процессора и графического ядра управление происходит раздельно.

Такое “близкое” расположение контроллера питания к процессору позволило достаточно сильно усовершенствовать алгоритм технологии Turbo Boost. Теперь, в зависимости от нагрузки, может происходить разгон ядер процессора и графического ядра до уровня, значительно превышающего TDP.

Помимо глубокой модификации “обвязки” вычислительных ядер большие изменения претерпели и сами ядра, что позволило называться Sandy Bridge по-настоящему новой архитектурой. Об этом можно подробно почитать во второй части обзорной статьи по микроархитектуре Sandy Bridge.

Последнее в нашем списке, но далеко не последнее по значению нововведение – это усовершенствованное графическая подсистема Intel HD Graphics (Микроархитектура Intel Sandy Bridge, часть III). Видеоядро интегрировано в процессор, однако в отличие от Clarkdale, где графический чип был подключен по шине QPI и являлся отдельным “кристаллом”, выполненным по отличному от основного ядра (45 нм) техпроцессу, оно находится на одном кристалле с основными ядрами процессора и выполнено по 32 нм техпроцессу. Помимо близкого расположения к ядрам, “видеочип” располагается рядом с кеш-памятью L3 CPU и имеет прямой доступ к нему через кольцевую шину. Конечно, этот факт означает то, что видеоподсистема будет давать дополнительную “нагрузку” на процессор, однако это, скорее, способствует увеличению производительности в 3D, так как быстрый L3-кеш будет полезен видеоядру, а при использовании ускорителя такого класса, как Intel HD Graphics, процессор большую часть времени попросту “простаивает (отдыхает)”.

Достаточно теории, ее и так уже было много, перейдем к реальным процессорам.

⇡#Платформа

Полный список процессоров и их характеристик мы уже публиковали, посмотреть его можно по этой ссылке. Платформа, которую компания Intel предоставила нам на тестирование, включает в себя новые материнские платы под LGA 1155, Intel DP67BG и Intel DH67BL, основанные на наборах микросхем Intel P67 и Intel H67, соответственно, и новые процессоры Intel Core i5-2400, Intel Core i5-2500K, Intel Core i7-2600K. Название процессора теперь содержит четырёхзначный номер, где первая цифра указывает на принадлежность к семейству Core второго поколения, а индекс “K” отображает наличие у процессора разблокированного множителя.

Помимо процессоров и материнских плат, нам также достались коробочные системы охлаждения для Core i5 и Core i7.

Кулер под новый Core i5 абсолютно идентичен системе охлаждения процессоров предыдущего поколения на LGA 1156 – такой же маленький цилиндрический алюминиевый радиатор и 80-мм вентилятор.

А вот охлаждение для Core i7-2600K выглядит гораздо серьёзнее. По конструкции система охлаждения напоминает боксовый кулер от экстремального Core i7-980х.

Однако отличия, все же есть. Новый кулер совсем немного уступает по габаритам своему двойнику под LGA 1366, суммарная рассеваемая площадь снижена приблизительно в полтора раза, в большей степени за счёт увеличенного расстояния между теплораспределительными пластинами, однако данный факт способствует улучшенной продуваемости радиатора, чего сильно не хватало системе охлаждения под LGA 1366. Также в новом кулере уменьшилось количество теплопроводящих трубок с восьми до шести. Забегая вперед, стоит отметить, что данная система охлаждения с запасом обеспечивает теплоотвод от процессора Core i7-2600K.

В таблице представлены основные характеристики процессоров:

А вот и сами процессоры:

Intel Core i5-2400

Intel Core i5-2500K

Intel Core i7-2600K

Intel Core i5-2500K и Intel Core i5-760

Внешне процессоры Sandy Bridge немного отличаются от своих родственников под LGA 1156. На лицевой стороне различие наблюдается в количестве контрольных контактов (тестпоинтов). Сзади отличие состоит в компоновке центральной части процессора элементами и отсутствии одного контакта в районе правого замка, да и сами замки слегка смещены к верху, чтобы особо пытливые не “впихнули” новый процессор в старый 1156 сокет. Это указывает на абсолютную несовместимость LGA 1155 и LGA 1156.

Intel Core i7-2600K и Intel Core i5-2500K

Внешние отличия между новыми Core i5 и Core i7 минимальны и заключаются только лишь в маркировках.

Материнские платы Intel на чипсетах P67 и H67

Материнская плата Intel DP67BG выполнена в форм-факторе ATX. Внешне плата выглядит достаточно сдержанно и без изысков. Выполнена она на чёрном текстолите, разбавленном синими разъёмами и радиаторами системы охлаждения. Именно в таком цветовом оформлении в последнее время компания Intel представляет свои ”топовые” платы. Однако все же есть пара моментов, которые способны выделить плату среди других:

Так, понравившееся компании Intel технологичное изображение ”черепка” теперь подмигивает нам своими светодиодными «глазами» в такт работы жесткого диска, а надпись Intel Desktop Board, нанесённая на радиатор, эффектно подсвечивается синими светодиодами.

Задняя панель не может похвастаться большим количеством разъемов, однако весь “стандартный” набор здесь присутствует.

Стоит обратить внимание на то, что контроллер USB 3.0 на плате по-прежнему реализован на стороннем чипе NEC D7200200F1, вопреки ожиданиям того, что на материнских платах с новыми чипсетами Intel он будет интегрирован в системную логику.

Из дополнительных “фишек” можно отметить присутствие на плате индикатора POST-кодов, кнопки старта и перезагрузки, а также светодиодных индикаторов, отображающих стадии запуска системы.

В целом материнская плата сделана достаточно качественно, разводка реализована с использованием твердотельных конденсаторов и экранированных катушек индуктивностей, облачённых в аккуратные корпуса.

При проведении практических испытаний мы будем использовать материнскую плату Intel DP67BG для тестирования процессоров в номинале и под “разгоном” свыше TDP при помощи технологии Turbo Boost. Поскольку данная плата c последним на момент тестирования Beta-BIOS не позволяет вручную поднимать множитель процессора, для ручного разгона мы использовали плату Gigabyte P67A-UD4.

Вторая плата, Intel DH67BL, выполнена в формате Micro-ATX. Внешне плата ничем особо не выделяется, PCB изготовлена на текстолите синего цвета, что делает её похожей на другие Micro-ATX платы от компании Intel под LGA 1156.

На плате также присутствует интерфейс USB 3.0, реализованный с помощью NEC D7200200F1, контроллер SATA 3 (6 Гбит/сек), реализованный посредством системной логики.

Поскольку плата обладает разводкой графического адаптера и имеет на задней панели видеовыходы (DVI и HDMI), на ней мы будем тестировать встроенное в процессоры Intel Sandy Bridge графическое ядро. Плата также позволяет менять максимальную частоту графического ядра и задавать его напряжение питания.